Anna Carolina Haiduk Nelsen

Alex Sander Clemente de Souza

Nelsen, A.C.H. ; Souza, A.C.S.

INTRODUÇÃO ELEMENTOS

Aumento da capacidade resistente

Estruturas mais leves

Vencer grandes vãos

Limitações arquitetônicas

Estruturas

NOVAS

Estruturas

EXISTENTES

Estruturas de AÇO e

MISTAS DE AÇO E CONCRETO PROTENSÃO

REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

Fonte: Adaptado de Nunziata (2004) e Nie et al. (2011)

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

- Soldado ou laminado;

- Aço comum ou de

alta resistência.

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

Fonte: Adaptado de Kim et al. (2011)

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

Fonte: Manual CBCA (2003)

Fonte: DE NARDIN, SOUZA & EL DEBS (2008)

- Trabalho conjunto

Fonte: Ferreira (2007)

Fonte: http://www.rudloff.com.br

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

CABOS

MACACO DE PROTENSÃO

Fonte: Adaptado de Nunziata (1999)

Chapa

metálica

Cabos de

protensão

Ancoragem

por cunhas

Enrijecedores

Fonte: Ferreira (2007)

- Fixação do cabo

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

ANCORAGEM

- Fixação do cabo

Fonte: Adaptado de Daly & Witarnawan (2000)

Fonte: Adaptado Safan e Kohoutková (2001)

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

ANCORAGEM

- Transmitir as forças

de protensão;

- Desviar o cabo.

Fonte: Nunziata (1999) Fonte: Lorenc & Kubica (2006)

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

DESVIADORES

- Transmitir as forças

de protensão

- Desviar o cabo

Fonte: Daly & Witarnawan (2000)

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

DESVIADORES

- Retilíneo

- Poligonal

TRAÇADO DOS CABOS

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

- Outras configurações

TRAÇADO DOS CABOS

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

APLICAÇÃO DE PROTENSÃO

FERRO

FUNDIDO Squire Whipple

(EUA)

Fonte: Troitsky (1990)

CONCRETO P. H. Jackson

(EUA)

Fonte: Leonhardt (1983)

AÇO 1930 - F. Dischinger (Alemanha)

Gustave Magnel (Bélgica)

Primeiros estudos com análises

teóricas, ensaios experimentais

Fonte: Troitsky (1990)

1837 1886 Final séc. XIX

Início SÉC. XX

DÉC.

1950

AÇO Disseminação

do assunto

Fonte: Klaiber, Dunker & Sanders (1981)

Troitsky (1990)

ESTRUTURA

MISTA DE

AÇO E CONCRETO Eugène Freyssinet

(1928)

MUNDO

– Vigas de aço protendidas

• Sampaio Júnior (1976)

• Ferreira (2007)

• Rezende (2007)

• Gonçalves (1992): aspectos relacionados a inspeção

e recuperação de pontes de aço

– Vigas mistas de aço e concreto protendidas

• Cardoso (2010)

BRASIL

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

– Aplicação de viga de aço

protendida (2001)

• Enga. Heloísa Maringoni

• Hotel Hilton

São Paulo Morumbi (SP)

Fonte: Ferreira (2007)

BRASIL

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

Métodos de análise

MÉTODO DAS TENSÕES ADMISSÍVEIS

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

Métodos de análise

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

MÉTODO DOS ESTADOS LIMITES

RESISTÊNCIA: Momento Fletor (região de momento positivo)

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

MÉTODO DOS ESTADOS LIMITES

METODOLOGIAS

EXECUTIVAS

Viga de aço

e/ou

laje de concreto

Antes ou após

a solidarização da

seção mista

Com ou sem

escoramentos

temporários

Executar a protensão

durante a

concretagem da laje

DISTRIBUIÇÃO DE

TENSÕES X

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

P

R

É

P

Ó

S

APLICAÇÃO DA PROTENSÃO INCREMENTO FORÇA PROT. CARGAS DE UTILIZAÇÃO

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

(1) Viga mista de aço e concreto

escorada e não protendida

(2) Viga mista de aço e concreto

não escorada e pré-

tracionada

HIPÓTESES DE PROJETO

MÉTODO DAS TENSÕES

ADMISSÍVEIS

MÉTODO DOS ESTADOS

LIMITES

MÉTODOS DE ANÁLISE

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

Força de protensão constante

Viga mista em

regime plástico

Cabo em regime

elástico

MOMENTO

FLETOR

POSITIVO

Seção compacta

Traçado retilíneo ao longo de todo o

comprimento da viga

Tensões máximas superior (ss) e inferior (si) (unidade: kN/cm²)

Casos de

carga

Viga mista de aço e

concreto escorada (1)

Viga mista pré-

tracionada (2)

ss si ss si

Peso próprio aço -0,41 0,76 -0,83 0,83

Força de protensão - - 3,70 -10,45

Peso próprio concreto -3,56 6,54 -3,56 6,54

Incremento protensão 1 - - 0,18 -0,61

Carregamento serviço -7,92 14,53 -7,92 14,53

Incremento protensão 2 - - 0,33 -1,09

TENSÃO TOTAL -11,89 21,83 -8,09 9,74

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

MÉTODO DAS TENSÕES ADMISSÍVEIS

Tensões máximas superior (ss) e inferior (si) (unidade: kN/cm²)

Casos de

carga

Viga de mista de aço e

concreto escorada (1)

Viga de mista pré-

tracionada (2)

ss si ss si

Peso próprio aço -0,41 0,76 -0,83 0,83

Força de protensão - - 3,70 -10,45

Peso próprio concreto -3,56 6,54 -3,56 6,54

Incremento protensão 1 - - 0,18 -0,61

Carregamento serviço -7,92 14,53 -7,92 14,53

Incremento protensão 2 - - 0,33 -1,09

TENSÃO TOTAL -11,89 21,83 -8,09 9,74

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

MÉTODO DAS TENSÕES ADMISSÍVEIS

TENSÃO

SUPERIOR

REDUÇÃO DE

32%

-11,89 -8,09

Tensões máximas superior (ss) e inferior (si) (unidade: kN/cm²)

Casos de

carga

Viga de mista de aço e

concreto escorada (1)

Viga de mista pré-

tracionada (2)

ss si ss si

Peso próprio aço -0,41 0,76 -0,83 0,83

Força de protensão - - 3,70 -10,45

Peso próprio concreto -3,56 6,54 -3,56 6,54

Incremento protensão 1 - - 0,18 -0,61

Carregamento serviço -7,92 14,53 -7,92 14,53

Incremento protensão 2 - - 0,33 -1,09

TENSÃO TOTAL -11,89 21,83 -8,09 9,74

TENSÃO

INFERIOR

REDUÇÃO DE

55%

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

MÉTODO DAS TENSÕES ADMISSÍVEIS

21,83 9,74

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

MÉTODO DOS ESTADOS LIMITES

Viga mista de aço e concreto pré-tracionada

Etapas de verificação

Verificações

necessárias para

momento fletor

MRd

(kN.m)

MSd

(kN.m) MRd/MSd

1ª Viga de aço: estimativa da

força de protensão; (0+1) 509,88 185,89 2,74

2ª Viga de aço: concretagem da

laje (aço) (0+1+2+3+4) 509,88 196,60 2,59

3ª Viga mista: instante t = 0 e

n=Ea/Ec (0+1+2+4+5+6+7) 1208,85 302,74 3,99

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

SHELL43

LINK10

SOLID45

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

MODELO

BASE

MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

(Programa ANSYS)

MODELO EXPERIMENTAL

(Chen & Gu, 2005)

CONCRETO

AÇO

ESTRUTURAL

AÇO DE

PROTENSÃO

INTRODUÇÃO ELEMENTOS REV. BIBLIOGR. PROC. PROJETO APLICAÇÕES CONCLUSÕES

Investigação de

novas tecnologias

visando o

aproveitamento e

utilização ótima

dos materiais.

Agradecimentos

Nelsen, A.C.H. ; Souza, A.C.S.

Contato www.deciv.ufscar.br/~alex

alex@ufscar.br

www.ppgeciv.ufscar.br

Nelsen, A.C.H. ; Souza, A.C.S.